Was ist ein Schrittmotor? Typen und seine Funktionsweise

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Ein Schrittmotor ist ein elektromechanisches Gerät, das elektrische Energie in mechanische Energie umwandelt. Es ist auch ein bürstenloser, synchroner Elektromotor, der eine volle Umdrehung in eine große Anzahl von Schritten aufteilen kann. Die Position des Motors kann ohne Rückkopplungsmechanismus genau gesteuert werden, solange der Motor sorgfältig auf die Anwendung abgestimmt ist. Schrittmotoren sind ähnlich wie geschaltet Reluktanzmotoren. Der Schrittmotor verwendet die Betriebstheorie für Magnete, um die Motorwelle um eine genaue Strecke drehen zu lassen, wenn ein Elektrizitätsimpuls bereitgestellt wird. Der Stator hat acht Pole und der Rotor hat sechs Pole. Der Rotor benötigt 24 Elektrizitätsimpulse, um die 24 Schritte zu bewegen und eine vollständige Umdrehung durchzuführen. Eine andere Möglichkeit, dies zu sagen, besteht darin, dass sich der Rotor für jeden Stromimpuls, den der Motor empfängt, genau um 15 ° bewegt.

Bau- und Arbeitsprinzip

Das Aufbau eines Schrittmotors ist ziemlich verwandt mit a Gleichspannungs Motor . Es enthält einen Permanentmagneten wie den Rotor, der sich in der Mitte befindet und sich dreht, sobald eine Kraft auf ihn einwirkt. Dieser Rotor ist durch eine Nr. Umschlossen. des Stators, der durch eine Magnetspule ringsum gewickelt ist. Der Stator ist in der Nähe des Rotors angeordnet, so dass Magnetfelder innerhalb der Statoren die Bewegung des Rotors steuern können.




Schrittmotor

Der Schrittmotor kann gesteuert werden, indem jeder Stator einzeln mit Strom versorgt wird. Der Stator magnetisiert also und arbeitet wie ein elektromagnetischer Pol, der abstoßende Energie auf dem Rotor verwendet, um sich vorwärts zu bewegen. Die alternative Magnetisierung und Entmagnetisierung des Stators verschiebt den Rotor allmählich und ermöglicht ihm eine hervorragende Kontrolle.



Das Funktionsprinzip des Schrittmotors ist Elektromagnetismus. Es enthält einen Rotor, der mit einem Permanentmagneten hergestellt ist, während ein Stator mit Elektromagneten ausgestattet ist. Sobald die Versorgung der Wicklung des Stators bereitgestellt ist, wird das Magnetfeld innerhalb des Stators entwickelt. Jetzt beginnt sich der Rotor im Motor mit dem rotierenden Magnetfeld des Stators zu bewegen. Das ist also das grundlegende Funktionsprinzip dieses Motors.

Schrittmotorkonstruktion

Schrittmotorkonstruktion

In diesem Motor befindet sich ein Weicheisen, das von den elektromagnetischen Statoren umschlossen ist. Die Pole des Stators sowie des Rotors hängen nicht von der Art des Steppers ab. Sobald die Statoren dieses Motors erregt sind, dreht sich der Rotor, um sich mit dem Stator auszurichten, andernfalls dreht er sich, um den geringsten Spalt durch den Stator zu haben. Auf diese Weise werden die Statoren in Reihe aktiviert, um den Schrittmotor zu drehen.

Fahrtechniken

Schrittmotor-Antriebstechnik s können aufgrund ihres komplexen Aufbaus mit einigen speziellen Schaltungen möglich sein. Es gibt verschiedene Methoden, um diesen Motor anzutreiben. Einige davon werden im Folgenden anhand eines Beispiels für einen Vierphasen-Schrittmotor erläutert.


Einzelanregungsmodus

Die grundlegende Methode zum Antreiben eines Schrittmotors ist ein einzelner Erregungsmodus. Es ist eine alte Methode und wird derzeit nicht viel angewendet, aber man muss über diese Technik Bescheid wissen. Bei dieser Technik wird jede Phase, die ansonsten nebeneinander steht, alternativ mit einer speziellen Schaltung nacheinander ausgelöst. Dadurch wird der Stator magnetisiert und entmagnetisiert, um den Rotor vorwärts zu bewegen.

Full Step Drive

Bei dieser Technik werden zwei Statoren gleichzeitig aktiviert, anstatt einer in einem sehr kürzeren Zeitraum. Diese Technik führt zu einem hohen Drehmoment und ermöglicht es dem Motor, die hohe Last anzutreiben.

Half Step Drive

Diese Technik ist ziemlich verwandt mit dem Vollschrittantrieb, da die beiden Statoren nebeneinander angeordnet sind, so dass sie zuerst aktiviert werden, während der dritte danach aktiviert wird. Diese Art von Zyklus zum Schalten von zwei Statoren zuerst und nach diesem dritten Stator treibt den Motor an. Diese Technik führt zu einer verbesserten Auflösung des Schrittmotors bei gleichzeitiger Verringerung des Drehmoments.

Mikroschritt

Diese Technik wird aufgrund ihrer Genauigkeit am häufigsten verwendet. Der variable Schrittstrom wird von der geliefert Schrittmotortreiberschaltung in Richtung Statorspulen in Form einer sinusförmigen Wellenform. Die Genauigkeit jedes Schritts kann durch diesen kleinen Schrittstrom verbessert werden. Diese Technik wird häufig verwendet, da sie eine hohe Genauigkeit bietet und das Betriebsgeräusch weitgehend verringert.

Schrittmotorschaltung und ihre Funktionsweise

Schrittmotoren arbeiten anders als Gleichstrombürstenmotoren , die sich drehen, wenn Spannung an ihre Klemmen angelegt wird. Schrittmotoren haben andererseits effektiv mehrere gezahnte Elektromagnete, die um ein zentrales zahnradförmiges Stück Eisen angeordnet sind. Die Elektromagnete werden von einem externen Steuerkreis, beispielsweise einem Mikrocontroller, erregt.

Schrittmotorschaltung

Schrittmotorschaltung

Um die Motorwelle zum Drehen zu bringen, wird zuerst ein Elektromagnet mit Strom versorgt, wodurch die Zähne des Zahnrads magnetisch von den Zähnen des Elektromagneten angezogen werden. An dem Punkt, an dem die Zähne des Zahnrads auf den ersten Elektromagneten ausgerichtet sind, sind sie gegenüber dem nächsten Elektromagneten leicht versetzt. Wenn also der nächste Elektromagnet eingeschaltet und der erste ausgeschaltet wird, dreht sich das Zahnrad leicht, um sich mit dem nächsten auszurichten, und von dort aus wird der Vorgang wiederholt. Jede dieser leichten Umdrehungen wird als Schritt bezeichnet, wobei eine ganzzahlige Anzahl von Schritten eine vollständige Umdrehung ausführt.

Auf diese Weise kann der Motor präzise gedreht werden. Der Schrittmotor dreht sich nicht kontinuierlich, sondern schrittweise. Es gibt 4 Spulen mit einer 90oderWinkel untereinander am Stator befestigt. Die Schrittmotorverbindungen werden durch die Art und Weise bestimmt, wie die Spulen miteinander verbunden sind. Bei einem Schrittmotor sind die Spulen nicht angeschlossen. Der Motor hat eine 90oderDrehschritt, bei dem die Spulen in zyklischer Reihenfolge erregt werden, wobei die Drehrichtung der Welle bestimmt wird.

Die Funktionsweise dieses Motors wird durch Betätigen des Schalters angezeigt. Die Spulen werden in 1-Sekunden-Intervallen in Reihe geschaltet. Die Welle dreht sich um 90oderjedes Mal, wenn die nächste Spule aktiviert wird. Das Drehmoment bei niedriger Drehzahl ändert sich direkt mit dem Strom.

Arten von Schrittmotoren

Es gibt drei Haupttypen von Schrittmotoren:

  • Permanentmagnet-Stepper
  • Hybrider Synchronschritt
  • Stepper mit variabler Reluktanz

Permanentmagnet-Schrittmotor

Permanentmagnetmotoren verwenden einen Permanentmagneten (PM) im Rotor und wirken auf die Anziehung oder Abstoßung zwischen dem Rotor PM und den Statorelektromagneten ein.

Dies ist der häufigste Schrittmotortyp im Vergleich zu verschiedenen auf dem Markt erhältlichen Schrittmotortypen. Dieser Motor enthält Permanentmagnete in der Konstruktion des Motors. Diese Art von Motor ist auch als Blechdosen- / Dosenstapelmotor bekannt. Der Hauptvorteil dieses Schrittmotors sind geringere Herstellungskosten. Für jede Umdrehung gibt es 48-24 Schritte.

Schrittmotor mit variabler Reluktanz

Motoren mit variabler Reluktanz (VR) haben einen glatten Eisenrotor und arbeiten nach dem Prinzip, dass eine minimale Reluktanz bei minimalem Spalt auftritt, daher werden die Rotorpunkte zu den Statormagnetpolen hin angezogen.

Der Schrittmotor wie der variable Reluktanz ist der Grundtyp des Motors und wird seit vielen Jahren verwendet. Wie der Name schon sagt, hängt die Winkelposition des Rotors hauptsächlich von der Reluktanz des Magnetkreises ab, die sich zwischen den Zähnen des Stators und einem Rotor bilden kann.

Hybrid-Synchron-Schrittmotor

Hybrid-Schrittmotoren werden benannt, weil sie eine Kombination aus Permanentmagnet- (PM) und variabler Reluktanztechnik (VR) verwenden, um maximale Leistung in kleinen Gehäusegrößen zu erzielen.

Der beliebteste Motortyp ist der Hybrid-Schrittmotor weil es im Vergleich zu einem Permanentmagnetrotor eine gute Leistung in Bezug auf Geschwindigkeit, Schrittauflösung und Haltemoment bietet. Dieser Schrittmotortyp ist jedoch im Vergleich zu Permanentmagnet-Schrittmotoren teuer. Dieser Motor kombiniert die Merkmale sowohl der Permanentmagnet- als auch der Schrittmotoren mit variabler Reluktanz. Diese Motoren werden dort eingesetzt, wo weniger Schrittwinkel erforderlich sind, z. B. 1,5, 1,8 und 2,5 Grad.

Wie wähle ich einen Schrittmotor aus?

Bevor Sie einen Schrittmotor für Ihre Anforderung auswählen, ist es sehr wichtig, die Drehmoment-Drehzahl-Kurve des Motors zu untersuchen. Diese Informationen sind also beim Konstrukteur des Motors erhältlich und ein grafisches Symbol für das Drehmoment des Motors bei einer bestimmten Drehzahl. Die Drehmoment-Drehzahl-Kurve des Motors sollte genau den Anforderungen der Anwendung entsprechen, da sonst die erwartete Systemleistung nicht erreicht werden kann.

Arten der Verkabelung

Die Schrittmotoren sind im Allgemeinen Zweiphasenmotoren wie unipolare, ansonsten bipolare. Für jede Phase in einem unipolaren Motor gibt es zwei Wicklungen. Hier ist das mittig abgegriffene eine gemeinsame Leitung zwischen zwei Wicklungen zu einem Pol. Der unipolare Motor hat 5 bis 8 Leitungen.

Bei der Konstruktion, bei der die gemeinsamen zwei Pole geteilt sind, jedoch mittig angezapft sind, enthält dieser Schrittmotor sechs Leitungen. Wenn die zweipoligen Mittelhähne innen kurz sind, enthält dieser Motor fünf Leitungen. Unipolar mit 8 Leitungen erleichtert sowohl die Reihen- als auch die Parallelschaltung, während der Motor mit fünf oder sechs Leitungen über eine Reihenschaltung der Statorspule verfügt. Der Betrieb des unipolaren Motors kann vereinfacht werden, da während des Betriebs keine Umkehrung des Stromflusses innerhalb des Ansteuerkreises erforderlich ist, die als Bifilar-Motoren bekannt sind.

In einem bipolaren Schrittmotor gibt es für jeden Pol eine einzelne Wicklung. Die Richtung der Versorgung muss sich durch die Ansteuerschaltung ändern, damit sie komplex wird, sodass diese Motoren als unifilare Motoren bezeichnet werden.

Schrittmotorsteuerung durch unterschiedliche Taktimpulse

Schrittmotorsteuerung Die Schaltung ist eine einfache und kostengünstige Schaltung, die hauptsächlich in Anwendungen mit geringem Stromverbrauch verwendet wird. Die Schaltung ist in der Abbildung dargestellt, die aus 555 Timern IC als stabilem Multivibrator besteht. Die Häufigkeit wird unter Verwendung der angegebenen Beziehung berechnet.

Frequenz = 1 / T = 1,45 / (RA + 2RB) C Wobei RA = RB = R2 = R3 = 4,7 Kiloohm und C = C2 = 100 uF.

Schrittmotorsteuerung durch unterschiedliche Taktimpulse

Schrittmotorsteuerung durch unterschiedliche Taktimpulse

Der Ausgang des Timers wird als Takt für zwei 7474 Dual-D-Flip-Flops (U4 und U3) verwendet, die als Ringzähler konfiguriert sind. Wenn die Stromversorgung anfänglich eingeschaltet wird, wird nur das erste Flip-Flop gesetzt (dh der Q-Ausgang an Pin 5 von U3 ist auf logisch '1') und die anderen drei Flip-Flops werden zurückgesetzt (dh der Ausgang von Q ist auf logisch 0). Beim Empfang eines Taktimpulses wird der logische 1-Ausgang des ersten Flip-Flops zum zweiten Flip-Flop (Pin 9 von U3) verschoben.

Somit verschiebt sich der Ausgang von Logik 1 mit jedem Taktimpuls kreisförmig. Die Q-Ausgänge aller vier Flip-Flops werden durch Darling-Ton-Transistor-Arrays innerhalb von ULN2003 (U2) verstärkt und mit den Schrittmotorwicklungen orange, braun, gelb, schwarz bis 16, 15, 14, 13 von ULN2003 und rot bis verbunden + ve liefern.

Der gemeinsame Punkt der Wicklung ist mit der +12 V Gleichstromversorgung verbunden, die auch mit Pin 9 von ULN2003 verbunden ist. Der für die Wicklungen verwendete Farbcode kann von Marke zu Marke variieren. Wenn die Stromversorgung eingeschaltet wird, wird das Steuersignal, das mit dem SET-Pin des ersten Flip-Flops und den CLR-Pins der anderen drei Flip-Flops verbunden ist, 'niedrig' aktiv (aufgrund der von R1 gebildeten Power-On-Reset-Schaltung -C1 Kombination), um das erste Flip-Flop zu setzen und die verbleibenden drei Flip-Flops zurückzusetzen.

Beim Zurücksetzen geht Q1 von IC3 auf 'High', während alle anderen Q-Ausgänge auf 'Low' gehen. Ein externer Reset kann durch Drücken des Reset-Schalters aktiviert werden. Durch Drücken des Reset-Schalters können Sie den Schrittmotor stoppen. Der Motor beginnt erneut, sich in die gleiche Richtung zu drehen, indem der Rücksetzschalter losgelassen wird.

Unterschied zwischen Schrittmotor und Servomotor

Servomotoren eignen sich für Anwendungen mit hohem Drehmoment und hoher Drehzahl, während der Schrittmotor kostengünstiger ist. Sie werden daher dort eingesetzt, wo ein hohes Haltemoment, eine Beschleunigung mit niedrigem bis mittlerem Hubraum und eine offene, ansonsten geschlossene Betriebsflexibilität erforderlich sind. Der Unterschied zwischen dem Schrittmotor und dem Servomotor umfasst Folgendes.

Schrittmotor

Servomotor

Der Motor, der sich in diskreten Schritten bewegt, ist als Schrittmotor bekannt.Ein Servomotor ist eine Art geschlossener Motor, der mit einem Encoder verbunden ist, um Geschwindigkeitsrückmeldung und Position bereitzustellen.

Schrittmotor wird eingesetzt, wenn Kontrolle und Präzision oberste Priorität habenServomotor wird verwendet, wenn die Geschwindigkeit die Hauptpriorität ist

Die Gesamtpolzahl des Schrittmotors reicht von 50 bis 100Die Gesamtpolzahl des Servomotors reicht von 4 bis 12
In einem geschlossenen Regelkreis bewegen sich diese Motoren mit einem konstanten ImpulsDiese Motoren benötigen einen Encoder, um Impulse zu ändern und die Position zu steuern.

Das Drehmoment ist bei geringerer Geschwindigkeit hochDas Drehmoment ist bei hoher Geschwindigkeit niedrig
Die Positionierungszeit ist bei kurzen Hüben schnellerDie Positionierungszeit ist bei langen Hüben schneller
Trägheitsbewegung mit hoher ToleranzTrägheitsbewegung mit geringer Toleranz
Dieser Motor eignet sich für Mechanismen mit geringer Steifigkeit wie Riemenscheibe und RiemenNicht für Mechanismen mit geringerer Steifigkeit geeignet
Die Reaktionsfähigkeit ist hochDie Reaktionsfähigkeit ist gering
Diese werden für schwankende Lasten verwendetDiese werden nicht für schwankende Lasten verwendet
Die Einstellung von Gain / Tuning ist nicht erforderlichDie Einstellung von Gain / Tuning ist erforderlich

Schrittmotor gegen Gleichstrommotor

Sowohl der Schritt- als auch der Gleichstrommotor werden in verschiedenen industriellen Anwendungen verwendet, aber die Hauptunterschiede zwischen diesen beiden Motoren sind etwas verwirrend. Hier listen wir einige gemeinsame Merkmale zwischen diesen beiden Designs auf. Jedes Merkmal wird unten diskutiert.

Eigenschaften

Schrittmotor

Gleichspannungs Motor

Steuereigenschaften Einfach und verwendet MikrocontrollerEinfach und ohne Extras
Geschwindigkeitsbereich Niedrig von 200 bis 2000 U / minMäßig
Verlässlichkeit HochMäßig
Effizienz NiedrigHoch
Drehmoment- oder Drehzahlmerkmale Höchstes Drehmoment bei weniger GeschwindigkeitenHohes Drehmoment bei weniger Geschwindigkeiten
Kosten NiedrigNiedrig

Parameter des Schrittmotors

Die Schrittmotorparameter umfassen hauptsächlich Schrittwinkel, Schritte für jede Umdrehung, Schritte für jede Sekunde und Drehzahl.

Schrittwinkel

Der Schrittwinkel des Schrittmotors kann als der Winkel definiert werden, in dem sich der Rotor des Motors dreht, sobald ein einzelner Impuls an den Statoreingang gegeben wird. Die Auflösung des Motors kann als die Anzahl der Schritte des Motors und die Anzahl der Umdrehungen des Rotors definiert werden.

Auflösung = Anzahl der Schritte / Anzahl der Umdrehungen des Rotors

Die Anordnung des Motors kann durch den Schrittwinkel bestimmt werden und wird in Grad ausgedrückt. Die Auflösung eines Motors (die Schrittnummer) ist die Nr. von Schritten, die innerhalb einer einzigen Umdrehung des Rotors machen. Wenn der Schrittwinkel des Motors klein ist, ist die Auflösung für die Anordnung dieses Motors hoch.

Die Genauigkeit der Anordnung der Objekte durch diesen Motor hängt hauptsächlich von der Auflösung ab. Sobald die Auflösung hoch ist, ist die Genauigkeit niedrig.

Einige Genauigkeitsmotoren können 1000 Schritte innerhalb einer einzigen Umdrehung erzeugen, einschließlich eines Schrittwinkels von 0,36 Grad. Ein typischer Motor umfasst einen Schrittwinkel von 1,8 Grad mit 200 Schritten pro Umdrehung. Die verschiedenen Schrittwinkel wie 15 Grad, 45 Grad und 90 Grad sind bei normalen Motoren sehr häufig. Die Anzahl der Winkel kann sich von zwei auf sechs ändern, und ein kleiner Schrittwinkel kann durch geschlitzte Polteile erreicht werden.

Schritte für jede Revolution

Die Schritte für jede Auflösung können als die Anzahl der Schrittwinkel definiert werden, die für eine Gesamtumdrehung erforderlich sind. Die Formel hierfür lautet 360 ° / Schrittwinkel.

Schritte für jede Sekunde

Diese Art von Parameter wird hauptsächlich zum Messen der Anzahl von Schritten verwendet, die innerhalb einer Sekunde abgedeckt werden.

Umdrehung pro Minute

Die Drehzahl ist die Umdrehung pro Minute. Es wird verwendet, um die Frequenz der Umdrehung zu messen. Mit diesem Parameter können wir also die Anzahl der Umdrehungen in einer Minute berechnen. Die Hauptbeziehung zwischen den Parametern des Schrittmotors ist wie folgt.

Schritte pro Sekunde = Umdrehung pro Minute x Schritte pro Umdrehung / 60

Schrittmotor-Schnittstelle mit 8051-Mikrocontroller

Die Anbindung des Schrittmotors an 8051 ist sehr einfach, da drei Modi wie Wellenantrieb, Vollschrittantrieb und Halbschrittantrieb verwendet werden, indem den vier Drähten des Motors die 0 & 1 zugewiesen wird, je nachdem, welchen Antriebsmodus wir für den Betrieb dieses Motors auswählen müssen.

Die verbleibenden zwei Drähte müssen an eine Spannungsversorgung angeschlossen werden. Hier wird der unipolare Schrittmotor verwendet, bei dem die vier Enden der Spulen unter Verwendung des ULN2003A mit den primären vier Stiften von Port-2 im Mikrocontroller verbunden sind.

Dieser Mikrocontroller liefert nicht genügend Strom, um die Spulen anzutreiben, so dass der Stromtreiber-IC ULN2003A mag. ULN2003A muss verwendet werden und es handelt sich um die Sammlung von 7 Paaren von NPN-Darlington-Transistoren. Das Design des Darlington-Paares kann über zwei Bipolartransistoren erfolgen, die zur Erzielung einer maximalen Stromverstärkung verbunden sind.

Im ULN2003A-Treiber-IC sind die Eingangspins 7, die Ausgangspins 7, wobei zwei Pins für die Stromversorgung und die Erdungsklemmen vorgesehen sind. Hier werden 4-Eingangs- und 4-Ausgangs-Pins verwendet. Alternativ zu ULN2003A wird der L293D IC auch zur Stromverstärkung verwendet.

Sie müssen zwei gemeinsame Drähte und vier Spulendrähte sehr sorgfältig beobachten, sonst dreht sich der Schrittmotor nicht. Dies kann beobachtet werden, indem der Widerstand mit einem Multimeter gemessen wird. Das Multimeter zeigt jedoch keine Messwerte zwischen den beiden Phasen der Drähte an. Sobald sich der gemeinsame Draht und die beiden anderen Drähte in der gleichen Phase befinden, muss er einen ähnlichen Widerstand aufweisen, während die beiden Spulenendpunkte in der ähnlichen Phase den doppelten Widerstand im Vergleich zum Widerstand zwischen dem gemeinsamen Punkt und einem Endpunkt aufweisen.

Fehlerbehebung

  • Bei der Fehlerbehebung wird der Motorstatus überprüft, ob der Motor funktioniert oder nicht. Die folgende Checkliste dient zur Fehlerbehebung beim Schrittmotor.
  • Überprüfen Sie zunächst die Verbindungen sowie den Code der Schaltung.
  • Wenn es in Ordnung ist, überprüfen Sie als nächstes, ob der Motor die richtige Spannungsversorgung erhält, oder er vibriert einfach, dreht sich jedoch nicht.
  • Wenn die Spannungsversorgung gut ist, überprüfen Sie die Endpunkte der vier Spulen, die mit dem ULN2003A IC verbunden sind.
  • Ermitteln Sie zunächst die beiden allgemeinen Endpunkte und befestigen Sie sie an der 12-V-Versorgung. Anschließend befestigen Sie die verbleibenden vier Drähte am IC ULN2003A. Versuchen Sie bis zum Starten des Schrittmotors alle möglichen Kombinationen. Wenn der Anschluss nicht korrekt ist, vibriert dieser Motor anstelle der Drehung.

Können Schrittmotoren kontinuierlich laufen?

Im Allgemeinen laufen oder drehen sich alle Motoren ununterbrochen, aber die meisten Motoren können nicht anhalten, während sie unter Strom stehen. Wenn Sie versuchen, die Welle eines Motors unter Stromversorgung einzuschränken, brennt oder bricht er.

Alternativ sind Schrittmotoren so ausgelegt, dass sie einen diskreten Schritt ausführen, dann dort erneut warten und dort bleiben. Wenn wir möchten, dass der Motor weniger Zeit an einem Ort bleibt, bevor er erneut tritt, sieht es so aus, als würde er sich kontinuierlich drehen. Der Stromverbrauch dieser Motoren ist hoch, aber die Verlustleistung tritt hauptsächlich auf, wenn der Motor gestoppt oder schlecht ausgelegt ist, und es besteht die Möglichkeit einer Überhitzung. Aus diesem Grund wird die Stromversorgung des Motors häufig verringert, wenn sich der Motor längere Zeit in einer Halteposition befindet.

Der Hauptgrund ist, dass, sobald sich der Motor dreht, sein elektrischer Eingangsteil in mechanische Leistung umgewandelt werden kann. Wenn der Motor angehalten wird, während er sich dreht, kann die gesamte Eingangsleistung im Inneren der Spule in Wärme umgewandelt werden.

Vorteile

Das Vorteile des Schrittmotors das Folgende einschließen.

  • Robustheit
  • Einfache Konstruktion
  • Kann in einem Steuerungssystem arbeiten
  • Die Wartung ist gering
  • Es funktioniert in jeder Situation
  • Die Zuverlässigkeit ist hoch
  • Der Drehwinkel des Motors ist proportional zum Eingangsimpuls.
  • Der Motor hat im Stillstand das volle Drehmoment.
  • Präzise Positionierung und Wiederholbarkeit der Bewegung, da gute Schrittmotoren eine Genauigkeit von 3 - 5% eines Schritts haben und dieser Fehler von einem Schritt zum nächsten nicht kumulativ ist.
  • Hervorragende Reaktion beim Starten, Stoppen und Rückwärtsfahren.
  • Sehr zuverlässig, da sich keine Kontaktbürsten im Motor befinden. Daher hängt die Lebensdauer des Motors einfach von der Lebensdauer des Lagers ab.
  • Die Reaktion des Motors auf digitale Eingangsimpulse ermöglicht eine Steuerung im offenen Regelkreis, wodurch die Steuerung des Motors einfacher und kostengünstiger wird.
  • Es ist möglich, eine Synchrondrehung mit sehr niedriger Geschwindigkeit mit einer Last zu erreichen, die direkt mit der Welle gekoppelt ist.
  • Ein großer Bereich von Drehzahlen kann realisiert werden, da die Geschwindigkeit proportional zur Frequenz der Eingangsimpulse ist.

Nachteile

Das Nachteile des Schrittmotors das Folgende einschließen.

  • Der Wirkungsgrad ist gering
  • Das Drehmoment eines Motors nimmt mit der Geschwindigkeit schnell ab
  • Die Genauigkeit ist gering
  • Feedback wird nicht zur Angabe möglicher Fehlschritte verwendet
  • Kleines Drehmoment in Richtung Trägheitsverhältnis
  • Extrem laut
  • Wenn der Motor nicht richtig gesteuert wird, können Resonanzen auftreten
  • Die Bedienung dieses Motors ist bei sehr hohen Drehzahlen nicht einfach.
  • Der dedizierte Steuerkreis ist erforderlich
  • Im Vergleich zu Gleichstrommotoren verbraucht es mehr Strom

Anwendungen

Das Anwendungen von Schrittmotoren das Folgende einschließen.

  1. Industrielle Maschinen - Schrittmotoren werden in Automaten und automatisierten Produktionsanlagen für Werkzeugmaschinen eingesetzt.
  2. Sicherheit - neue Überwachungsprodukte für die Sicherheitsbranche.
  3. Medizinisch - Schrittmotoren werden in medizinischen Scannern und Probenahmegeräten sowie in digitalen Dentalfotografien, Flüssigkeitspumpen, Atemschutzgeräten und Blutanalysegeräten verwendet.
  4. Unterhaltungselektronik - Schrittmotoren in Kameras für automatische Digitalkamera-Fokus- und Zoomfunktionen.

Und haben auch Geschäftsmaschinenanwendungen, Computerperipherie-Anwendungen.

Das ist also alles über eine Übersicht über den Schrittmotor wie Konstruktion, Funktionsprinzip, Unterschiede, Vor- und Nachteile und deren Anwendungen. Jetzt haben Sie eine Vorstellung von den Typen der Supermotoren und ihren Anwendungen, wenn Sie Fragen zu diesem Thema oder zu den elektrischen und elektronische Projekte Hinterlasse die Kommentare unten.

Fotokredit

  • Schrittmotor von MST